Especificación de Obra y Estudio de Mecánica de Suelos

Especificación de Obra

• La especificación de obra incluye la descripción detallada de un concepto, abarcando procedimiento constructivo, materiales, mano de obra, herramientas y equipo, unidad de pago, reglamentos y normas.

Procedimiento de Construcción

• Ésta es la serie de actividades ordenadas que llevan a la edificación de una obra determinada.

Partida de Obra

• La partida de obra es la agrupación de conceptos o procedimientos constructivos necesarios para completar un elemento constructivo, como plantilla, armado, colado para una zapata.

Concepto

• El concepto se define como el trabajo que se realiza en el proceso de construcción.

Espesor de Recubrimiento

• Generalmente es de 1.5 veces el tamaño del recubrimiento.

Estudio de Mecánica de Suelos

• Se realiza para determinar las propiedades del subsuelo, analizar su estabilidad, deformabilidad y conductividad hidráulica bajo cargas estáticas y dinámicas, así como la acción del agua.
• Evalúa las condiciones del terreno para prevenir fallas durante la construcción y vida útil.
• Define la profundidad de la cimentación.

Sondeos

• Son perforaciones de 65 a 140 mm de diámetro para realizar ensayos, permitiendo alcanzar mayores profundidades, reconocer el nivel freático, atravesar capas rocosas y suelos resistentes, y determinar la resistencia del suelo.
• Se realizan ensayos in situ como el ensayo de penetración estándar SPT, presiómetro y pruebas de permeabilidad.
• Se llevan a cabo excavaciones circulares de 13-65 mm con equipo mecánico para obtener pruebas de suelo.

Tipos de Sondeos Mecánicos

• Sondeo a presión con punta abierta o hueca, maciza o cerrada.
• Sondeo a golpeo.
• Sondeo a cuchara.
• Sondeo a rotación con barrena helicoidal, maciza o hueca.
• Sondeo a rotación con extracción de testigos continuos.
• Sondeo mediante métodos destructivos.

Muestras Alteradas

• Conservan solo algunas propiedades del terreno en su estado natural, obtenidas a través de métodos de lavado, penetración estándar o rotatorio para penetración.

Muestras Inalteradas

• Conservan teóricamente las mismas propiedades del terreno in situ, obtenidas mediante tubo Shelby.

Contenido de un Proyecto Ejecutivo

• Incluye planos arquitectónicos y estructurales.
• También incluye planos de herrería, ventanas y maderería.
• Además, considera planos de instalaciones especiales y acabados.
• Se incluyen planos de albañilería con acotaciones, y planos de obra exterior y trazo.

Obras Preliminares

• Son los conceptos necesarios para que el proyecto ejecutivo con todos los trámites administrativos ejecutados, se comience a construir.

Cimentación

• Abarca los conceptos que forman parte de la construcción de la cimentación y los procedimientos para construir la estructura.

Estructura

• Son los procedimientos que construyen elementos ligados que soportan un edificio.

Tipos de Cargas

• Permanentes, variables y accidentales.

Normatividad

• Se rige por las Obligaciones y responsabilidades del DRO, Art 45.

Responsabilidades del DRO

• Suscribir y presentar la manifestación de construcción o solicitud de licencia.
• Dirigir y asegurar el cumplimiento del proyecto y ejecución de la obra.
• Ordenar el cumplimiento del reglamento y supervisar las medidas de seguridad.
• Llevar una bitácora foliada y colocar un letrero visible con información del DRO y la obra.
• Solicitar aviso de terminación de obra, resellar el carnet, solicitar manuales de operación, observar previsiones de instalaciones, vigilar planos en áreas de donación, suscribir contrato de servicios profesionales y verificar planos y memorias del proyecto.

Excavaciones

• Excavación profunda para desalojo de tierras que superan los 2.5 metros, realizada con maquinaria especializada.

Excavación

• Es el proceso de excavar y retirar volúmenes de tierra u otros materiales para la conformación de cimentaciones e instalaciones.
• Incluye la excavación de terreno semiduro, en roca, o en terreno blando.

Movimiento de Tierras

• Se refiere al conjunto de actividades manuales o mecánicas que se realizan en un terreno natural para modificar su forma o aportar materiales.
• Implica excavación, carga, transporte (acarreo), descarga, extendido y compactación.

Suelo

• Es la parte superficial de la corteza terrestre biológicamente activa, proveniente de la desintegración de rocas y residuos orgánicos.
• Tipos de suelo: arenosos, calizos, limosos, humíferos, arcillosos, pedregosos, de turba y salinos.

Cimentaciones

• Conjunto formado por el suelo portante y la subestructura, incluyendo pilotes y pilas, que transmite las cargas de una estructura a los estratos resistentes del subsuelo de manera estable.
• La cimentación genera un incremento de carga equivalente al peso del edificio menos el material extraído.

Clasificación de Cimentaciones

• Nivel de desplante: superficiales y profundas.
• Distribución superficial: continuas y aisladas.
• Proceso constructivo: construidas in situ, prefabricadas y mixtas.

Cimentaciones Superficiales

• Se construyen sobre estratos superficiales resistentes.
• Incluyen zapatas aisladas y corridas, y losas de cimentación.

Cimentaciones Compensadas

• Reducen el incremento neto de carga aplicado al suelo mediante una excavación en donde se aloja un cajón.

Cimentaciones Profundas

• Alcanzan estratos profundos capaces de soportar cargas mayores con procedimientos constructivos y equipos especiales como pilotes, pilas y cajones.

Factores que Determinan una Cimentación

• Cargas transmitidas al subsuelo (permanentes, variables y accidentales).
• Técnica y economía: definir el procedimiento constructivo considerando los recursos.
• Suelo: El estudio de mecánica de suelos es prioritario para definir el tipo de cimentación.
• Mecánica de suelos: configurar y componer los estratos, determinando propiedades mecánicas e hidráulicas.

Diseño Geotécnico y Estructural

• Considera las condiciones estratigráficas del sitio y la presión del agua del suelo.
• Tiene en cuenta las propiedades mecánicas del suelo (resistencia, compresibilidad y permeabilidad).

Etapas de la Exploración Geotécnica

• Investigación preliminar para definir problemas geotécnicos.
• Recopilación de información disponible.
• Investigación detallada con sondeos, pruebas de campo y laboratorio.

Recomendaciones de Diseño

• Si la carga excede el 50% de la capacidad de carga del terreno, reposar la cimentación sobre mantos profundos.
• Prever fallas por flotación, desplazamiento plástico del suelo o falla de pilotes.
• Prever estados límite de servicio por asentamiento, emersión, inclinación o deformación diferencial.

Muro Milán

• Se coloca dentro de una cepa para colocar un ademe, diseñado como elemento definitivo.
• Se realiza la cepa, se sustituye el material con lodo bentonítico, se cimbran los extremos y se cuela con tubo tremie.

Cimentaciones Compensadas

• Reducen el incremento neto de carga aplicada al subsuelo mediante un cajón, combinándose generalmente con pilotes de fricción (más de 7m).

Cimentaciones Compensadas Características

• La diferencia de peso entre el material extraído y el de la cimentación se aprovecha para minimizar la carga aplicada.
• Hechas en caja de concreto monolítico conformada por losa de fondo, contra trabes y losa tapa.
• Si el nivel freático es alto, se requiere una cimentación impermeable considerando el fenómeno de flotación.

Procedimiento Constructivo para Arcillas con Alto Contenido de Humedad

• Limpieza del terreno.
• Construcción de muro Milán o tablestacado.
• Perforación de pozos de abatimiento.
• Abatimiento del nivel freático según recomendaciones de mecánica de suelos.
• Excavación del terreno según lineamientos de mecánica de suelos.

Pilotes

• Elementos esbeltos de cimentación profunda que transmiten las cargas de una estructura al subsuelo.
• El espaciamiento mínimo es 1.72 veces su dimensión diagonal y no menor a 80 cm.
• Están hechos de acero, concreto reforzado, presforzado, madera y materiales mixtos.

Transmisión de Cargas en Pilotes

• De punta: transmiten la carga sobre el extremo inferior.
• De fricción: distribuyen la carga a lo largo del fuste mediante la adherencia al sustrato.

Fabricación y Colocación de Pilotes

• Colados en sitio o prefabricados.

Liga con Subestructura

• Apoyo directo, con mecanismo de control.

Función de los Pilotes

• Compactar suelos granulares
• Proporcionar anclaje a elementos estructurales
• Proteger estructuras en ríos, lagos y mar.

Dimensiones de los Pilotes

• Circulares: 15 - 50 cm
• Cuadrados: 15 - 50 cm en diagonal
• Longitud no mayor a 50 m

Pilotes Precolados y Postensados Diseño Estructural

• Refuerzo de acero para resistir momentos flexinantes, utilizando acero No. 5 en el esfuerzo principal y estribos No. 3.
• Seleccionar equipo de hincado con amortiguador martinete, martillo a vapor, por chorro de agua, barrenando del terreno.
• Secciones cuadradas, hexagonales, triangulares y circulares (20-60 cm).

Pilotes de Acero

• Uso de la sección H con un peralte no menor a 20 cm.
• Usar como pilotes de fricción o punta con facilidad de empalme, pero son vulnerables a la corrosión.

Pilotes de Tubo de Acero

• Se hincan con la punta abierta o cerrada, pudiendo usarse huecos o llenarlos con concreto.
• Tienen longitudes de hasta 55 m, facilidad de empalmes y diámetros de hasta 60 cm, con un revenimiento mínimo de 13 cm.

Proceso Constructivo de Pilotes

• Preparar camas de colado para apoyo y fijación de moldes.
• Usar moldes de madera triplay, lámina o combinados para soportar las presiones del colado.
• Colocar acero de refuerzo con precisión y limpieza.
• Usar concreto con cemento tipo I, II, III o IV y revenimiento de 7.5, vibrado.

Encepados o Zapatas

• Piezas prismáticas de concreto armado que transmiten y reparten la carga de los soportes.
• La cantidad de pilotes por columna depende de la carga, prefiriendo pilotes con concreto de 500 kg/cm² y punta metálica.

Pilas

• Son elementos de cimentación profunda de secciones mayores.
• Proceso constructivo: perforación (aflojar el suelo, perforar, soporte temporal de la perforación), colocación de acero de refuerzo y vaciado de concreto.

Cuestionarios de Maquinaria

• La función principal de la excavadora es realizar trabajos de movimiento de tierras, incluyendo excavación, remoción, carga y nivelación del terreno.
• El nivel láser se utiliza en obra para garantizar precisión en nivelación, alineación y replanteo de elementos constructivos.
• Tres características de la retroexcavadora son: cucharón o pala cargadora, brazo excavador y asiento rotador dentro cabina.
• Usos de la retroexcavadora: desmonte y limpieza de terrenos, excavación y movimiento de tierra, relleno y nivelación de terreno, transporte y carga de materiales.
• Tipos de esclerómetros: digital y manual.
• Usos del esclerómetro: control de calidad del concreto en obra, evaluación de resistencia en elementos estructurales, ensayo de homogeneidad del concreto, control en el proceso de desencofrado.
• Uso del rodillo liso: preparación y compactación de superficies antes de la construcción de una edificación.
• Una pulidora de concreto doble es una máquina de acabado equipada con dos rotores donde el operador se sienta y controla la máquina.
• La pata de cabra es más eficiente en suelos cohesivos, porque por su composición puede compactar capas profundas hasta superficiales.
• Aplicaciones de las cortadoras de concreto: crear juntas de dilatación, realizar demoliciones controladas, facilitar la instalación de servicios y reparar pavimentos.
• Componentes del vibrador de gasolina para concreto: cabezal, manguera, mango de control, motor y tanque de gasolina.
• La función de un finisher es aplicar, nivelar y pre compactar asfalto o concreto hidráulico de manera precisa.
• Los andamios están formados por plataformas, marcos, tubos y otros elementos que garantizan estabilidad y seguridad.
• La petrolizadora consiste en un camión con un tanque para calentar y bombear asfalto a través de barras con boquillas.
• El canalón en una olla de concreto permite dirigir y descargar el concreto de manera controlada.
• Tipos de elevadores para construcción: de cabina simple, doble y de uso mixto.
• Tipos de bombas para concreto: estacionaria y de pluma.
• Tipos de generadores eléctricos: a base de diésel, gas natural y gas L.P.
• Ventajas de la planta Elba: producción de concreto de alta calidad, reducción de desperdicio de material, sistema modular potente y rentable.
• Función de una compactadora manual: eliminar el aire del suelo, aumentando su densidad y estabilidad.
• Factores a considerar al elegir entre grúa fija y móvil: altura del proyecto, movilidad y flexibilidad, capacidad de carga, costo y tiempo de instalación.
• Ventajas de oficinas móviles: facilidad de traslado, económicas y rápidas de instalar, espacio cerrado y protegido, pueden incluir comodidades.
• Tipos de camiones de volteo: estándar, lateral, articulado, transferencia, gancho y trasero.
• Función de los sanitarios: proveer servicio sanitario en sitios de trabajo sin instalaciones.
• Diferencias entre bombas de agua: flujo máximo, peso, altura a la que sube el agua, precio y nivel de consumo de energía.
• Usos de la pipa de agua: compactación de suelos, mezcla y curado del concreto, limpieza de maquinaria, prevención de incendios y uso sanitario.